¿Cómo hacer una batería solar en casa?

El uso de la energía solar está asociado principalmente con naves espaciales. Y ahora con diferentes países distantes donde la "energía alternativa" se está desarrollando rápidamente. Pero intente lo mismo incluso con dispositivos caseros que se ajusten a casi todos.

Desde un dispositivo exótico destinado solo para necesidades especiales, la batería solar se ha convertido en una fuente de energía relativamente masiva.Y la razón no solo se debe a consideraciones ambientales, sino también al aumento ininterrumpido de los precios de la electricidad de las redes principales. Además, todavía hay bastantes lugares donde tales redes no se estiran en absoluto y no se sabe cuándo aparecerán. El cuidado independiente de tirar de la línea, la unión para los esfuerzos de un gran número de personas es casi imposible. Sobre todo porque incluso con éxito tienes que sumergirte en el mundo de la inflación rápida.

Y ni siquiera está en el formato, la apariencia y la geometría están muy cerca. Pero la composición química difiere dramáticamente. Los productos más masivos están hechos de silicona, que está disponible para casi todo el mundo y es económico. El rendimiento de la batería no es peor que al menos las opciones más caras.

Hay tres opciones principales para el silicio, tales como:

• monocristales;
• policristales
• Sustancia amorfa.

El cristal único, basado en una explicación técnica comprimida, es el tipo más puro de silicio. Externamente, el panel parece una especie de panal de abeja. La sustancia completamente purificada en forma sólida se divide en placas extremadamente delgadas, cada una de las cuales no tiene más de 300 micrones. Para hacerlos funcionar, utilizan rejillas de electrodos.La repetida complicación de la tecnología en comparación con las soluciones alternativas hace que estas fuentes de energía sean las más caras.

La ventaja indudable del silicio monocristalino es su muy alta eficiencia. Según los estándares de energía solar, aproximadamente el 20%. Un policristal se obtiene de manera diferente, se requiere primero fundir el material y luego bajar lentamente su temperatura. La relativa simplicidad de la técnica y el mínimo consumo de energía durante la producción tienen un efecto positivo en el costo. El inconveniente es la eficiencia reducida, incluso en el caso ideal, no es más del 18%. De hecho, dentro de los policristales existen bastantes estructuras que disminuyen la calidad del trabajo.

Los paneles amorfos casi no pierden a las dos especies que acabamos de mencionar. No hay cristales aquí, en cambio, hay un "silano": es un compuesto de silicio con hidrógeno, colocado sobre el sustrato. La eficiencia es de aproximadamente el 5%, lo que se compensa en gran medida con un aumento múltiple de la absorción.

A veces puede encontrar una combinación de elementos monocristalinos o policristalinos con una variante amorfa. Esto ayuda a combinar las ventajas de los esquemas utilizados y extinguir casi todas sus desventajas. Con el fin de reducir el costo de los productos, la tecnología de película se está utilizando cada vez más, lo que proporciona la generación de corriente basada en telururo de cadmio. Por sí mismo, este compuesto es tóxico, pero la liberación de veneno en el medio ambiente es insignificante. También se pueden usar polímeros de cobre y de indio, polímeros.

Los productos concentrados aumentan la eficiencia del uso del área del panel. Pero esto se logra solo con el uso de sistemas mecánicos que aseguran la inversión de las lentes después del sol. El uso de colorantes fotosensibilizadores potencialmente ayuda a mejorar la recepción de la energía solar, pero por ahora esto es más un concepto general y el desarrollo de los entusiastas. Si no desea experimentar, es mejor elegir un diseño más estable y probado. Esto se aplica tanto a la producción independiente como a la compra del producto terminado.

Hacer tu propia batería solar no es tan difícil como parece. El principio del dispositivo se basa en el uso de una unión semiconductora, el dispositivo iluminado debe crear una corriente. La fabricación independiente del receptor no funcionará, para esto se necesitan complejas manipulaciones de producción y equipo especializado. Pero realizar la parte de potencia del convertidor desde medios y materiales improvisados ​​no es difícil. Para obtener energía en el verdadero sentido de la palabra, necesita una placa de silicio, cuya superficie está cubierta con una cuadrícula de diodos.

Todas las placas deben considerarse como módulos generadores separados. Es importante comprender que la eficiencia óptima se logra cuando la dirección hacia el sol es constante y que se debe cuidar la energía. La batería frágil debe protegerse de manera confiable contra cualquier contaminación, contra la entrada de nieve. Si esto sucede, las inclusiones extrañas deben eliminarse lo más rápido posible. El primer paso en el trabajo se convierte en la preparación del marco.

Está hecho principalmente de duraluminio, que tiene las siguientes características:

• no se corroe;
• no dañado por el exceso de humedad;
• Sirve el mayor tiempo posible.

Pero no es necesario hacer tal elección. Si se lleva a cabo una coloración y un procesamiento especial, se logran resultados bastante buenos con el uso de acero o madera. No se recomienda colocar paneles muy grandes, lo que es inconveniente y aumenta la resistencia al viento. Para cargar una batería ácida de 12 V, debe crear una tensión de trabajo de 15 V. En consecuencia, los módulos de 0,5 V requerirán 30 piezas.

Puedes crear un diseño de latas de cerveza. Las cajas están hechas de madera contrachapada de 1,5 cm y el panel frontal está formado por vidrio orgánico o policarbonato. Se permite el uso de vidrio estándar con un espesor de 0,3 cm. Se forma un colector solar mediante el teñido con pigmento negro. La pintura debe ser resistente al calor significativo. Las cubiertas están diseñadas para proporcionar mayor eficiencia de intercambio de calor.

Sólo debe llevar latas de aluminio, el acero no encaja.La verificación se realiza de la forma más sencilla: mediante un imán. No pinche, entre en el perforador o un clavo (aunque puede perforar).

El calibrador se inserta y se distorsiona de acuerdo con el patrón. La parte superior de la jarra se corta para hacer algo como una aleta. Ayuda al flujo de aire a eliminar el calor máximo de la pared calentada. Luego, el frasco se desengrasa con cualquier detergente y se pegan piezas cortadas previamente entre sí. Para eliminar errores, puede utilizar una plantilla de varias tablas, clavadas con clavos en un ángulo recto.

A menudo se utilizan diseños de los discos. Son buenas células fotovoltaicas. Como opción, poner placas de cobre. El circuito eléctrico, como ya se mencionó, funciona con el mismo principio que la mayoría de los transistores. La lámina está diseñada para evitar el sobrecalentamiento. Como alternativa, en los meses de verano simplemente usan la superficie, recortada en colores claros.

Para realizar todo el trabajo en la instalación de una batería solar a 220 voltios, necesitará las siguientes herramientas:

• Soldador eléctrico de 40W;
• sellantes a base de silicona;
• cinta adhesiva, pegada en ambos lados;
• colofonia
• soldadura
• cable a través del cual pasará la corriente;
• flujo
• llanta de cobre
• cierres
• taladro
• material de lámina transparente;
• madera contrachapada, vidrio orgánico o textolita;
• Diodos de diseño Schottky.

La instrucción paso a paso proporciona salidas de los paneles a las baterías por medio de un diodo protector, que ayuda a eliminar la autodescarga. Por lo tanto, se aplica una corriente de 14,3 V a la salida. La corriente de carga estándar es de 3,6 A. Su salida se logra utilizando 90 celdas. La conexión de partes del panel se realiza de forma paralela en serie.

Con factores de corrección para 12 horas de iluminación solar, es posible obtener 0.28 kW / h. Los elementos están organizados en 6 carriles, para una instalación bastante libre, se requiere un marco de 90 x 50 cm. Para información, cuando hay marcos preparados con diferentes tamaños, es mejor recalcular la necesidad de elementos. Si esto no es posible, entonces use partes de un tamaño diferente, se colocan variando la longitud y el ancho de la serie.

Es deseable trabajar en un lugar completamente plano, donde sea conveniente acercarse desde cualquier lado.Se recomienda dejar las placas preparadas un poco a un lado, donde se asegurarán contra caídas e impactos. Incluso tomar el panel no es fácil, solo toman uno a la vez y con mucho cuidado. Es extremadamente importante al instalar paneles solares eléctricos internos para el hogar o para casas de verano para colocar un UZO confiable. Estas unidades hacen que el uso del sistema sea más seguro, lo que reduce el riesgo de lesiones por corriente eléctrica y fuego.

La mayoría de los expertos recomiendan pegar los elementos desacoplados en una sola cadena. El sustrato debe ser plano, ya que esto garantiza la fiabilidad. Alternativamente, puede insertar en el marco y reforzar completamente una lámina de vidrio o plexiglás. Este producto requiere sellado obligatorio. Coloque los elementos en el sustrato en un orden predeterminado y péguelos con cinta de doble cara.

El lado de trabajo debe girarse hacia un material transparente, y los terminales de soldadura están envueltos en la otra dirección. Es más conveniente desoldar los pasadores si el marco está alineado con un plano de trabajo sobre la mesa.

Cuando las placas estén pegadas, ponga un forro suavizante, para ello use los siguientes materiales:

• láminas de caucho;
• tableros de fibra;
• cartones

Ahora puede insertar la pared inversa en el marco y sellarlo. Reemplazar la pared de alimentación con un compuesto, incluida una resina epoxi, es bastante posible. Pero tal paso se debe hacer solo bajo la condición de que el panel no tenga que ser desarmado y reparado. El segmento estándar proporciona aproximadamente 50 vatios de corriente en condiciones favorables. Y esto ya es suficiente para alimentar las lámparas LED en hogares pequeños.

Para garantizar una vida cómoda, debe gastar desde 4 kW / h de electricidad por día. Para el sustento de una familia de tres personas, deberá enviar ya 12 kW / h. Teniendo en cuenta las adiciones inevitables (cuando, por ejemplo, un conjunto estándar de equipos y un perforador funcionan al mismo tiempo), esta cifra debe aumentarse en otros 2–3 kW. Estos parámetros se pueden tomar como base para calcular los parámetros requeridos. Para que el trabajo proceda normalmente, es necesario agregar un dispositivo de control de carga al circuito.

12 V CC, debido a que es esta potencia la que produce una batería típica y de fabricación propia, el inversor es capaz de rehacer con 220 V CA. Si no desea comprarlo, deberá completar la casa con equipo eléctrico diseñado para 12 o 24 V.Dado que las redes de baja tensión están saturadas con una corriente fuerte, tendrá que elegir cables de una sección transversal significativa y no escatimar en el aislamiento. Para acumular la electricidad generada, se utilizan principalmente baterías de plomo que contienen ácido. A pesar de todas las mejoras tecnológicas, todavía no se ha propuesto la mejor opción. Para aumentar el voltaje producido, ponga 2 o 4 baterías.

Los mayores gastos se incurrirán en la adquisición de los propios paneles que captan los rayos del sol. Puedes ahorrar dinero si ordenas productos chinos en tiendas electrónicas. En general, tales propuestas son de alta calidad, pero es necesario leer cuidadosamente la reputación de los vendedores, con comentarios recibidos sobre sus actividades. Puede elegir un sistema viable con defectos menores. Los fabricantes los rechazan y ponen a la venta para no gastar dinero en el reciclaje caro.

El autoensamblaje del inversor se justifica solo en el caso de un consumo de corriente limitado.Pero los controladores de carga valen una pequeña cantidad, por lo que su producción no está justificada por sus propias manos. Al diseñar una batería, debe recordarse que sus elementos deben estar separados por un espacio de 0,3 a 0,5 cm.

A menudo eligen estructuras de perfiles de aluminio y vidrio orgánico. Luego se cocina sobre la base de un marco de ángulo de metal de forma rectangular. Las esquinas del marco están perforadas, para que luego sea más fácil sujetar la estructura. En el interior, el perímetro está manchado con reactivo de silicona. Ahora puede colocar una lámina de material transparente, que se ajuste al marco con la mayor fuerza posible.

Las esquinas de la caja están perforadas con tornillos que sujetan esquinas especiales. Estas esquinas no permitirán que Plexiglas cambie arbitrariamente su ubicación dentro del producto. Inmediatamente después de eso, deje la pieza de trabajo en paz y espere hasta que se seque el sellador. En esta etapa preliminar se completa. Antes de la introducción de los captadores solares en el casco, se limpia completamente, para que no haya signos de contaminación. Las placas también se limpian, pero lo hacen con extrema precaución.

Antes de ensamblar las estructuras con conductores soldados en la fábrica, es conveniente evaluar la calidad de las conexiones y eliminar todas las deformaciones detectadas.Cuando los neumáticos aún no están conectados, inicialmente se sueldan a los contactos en las placas, y solo después se conectan entre sí.

La secuencia de la conexión es la siguiente:

• medir el área requerida del neumático;
• Tiras de corte según el resultado de la medición;
• engrasar el contacto procesado con el flujo por todo el lado derecho;
• Aplique el neumático con precisión y precisión, con un alambre de soldadura de hierro caliente sobre toda la superficie a conectar;
• Gire la placa y repita todas las mismas manipulaciones desde el principio.

Cuando haya terminado, examine cuidadosamente toda la superficie de la batería y cada conexión. Es imposible que existieran los más mínimos defectos. Los surcos y huecos restantes se eliminan con otro paso del soldador, que ya es lo más suave posible y con menos presión. El soldador en sí no debería ser poderoso, sino que, por el contrario, el calentamiento fuerte está contraindicado. En ausencia de la experiencia de un trabajo tan fino, es conveniente preparar una hoja de madera contrachapada marcada. Evitará muchos errores graves.Durante la soldadura de los contactos, su polaridad no se puede pasar por alto, de lo contrario el sistema no funcionará.

Poner las placas en el cuerpo es conveniente hacerlas juntas, ya que solo no es muy conveniente. A continuación, conecte cada cable desde el borde de la placa a las carreteras comunes para la corriente. Al llevar el panel preparado al área iluminada por el sol, se mide el voltaje en los neumáticos comunes, que debe estar dentro de los valores de diseño.

Hay otra forma de sellar el panel solar. Se aplican pequeñas cantidades de selladores de silicona en los huecos de las placas y en los bordes internos de la carcasa. Luego, con sus manos, los lados externos de las fotocélulas se presionan contra los plexiglás, a la vez que logran la densidad ideal. Imponer una ligera carga en cada borde, esperando que el sellador se seque. Después de eso, lubrique cada junta de la placa y el interior del marco.

En este caso, el sellador puede tocar los bordes de las placas, pero no cualquier otra parte de ellas.El lado de la caja servirá para instalar el conector de conexión, que está conectado a los diodos Schottky. El lado exterior está cerrado por una pantalla hecha de materiales transparentes. El diseño creado está pensado para que incluso una pequeña cantidad de humedad no caiga dentro. La cara frontal de vidrio orgánico está barnizada.

Una batería solar puede durar mucho tiempo y de manera estable, suministrando corriente al cableado de la casa. Pero mucho depende no solo de la calidad de su montaje y posterior conexión. Es muy importante operar un generador tan suave como debería ser. Es aconsejable dirigir las baterías, si no están equipadas con un sistema que se adapte al sol, claramente al sur, lo que ayudará a capturar la máxima energía y reducir las pérdidas improductivas. Para eliminar el error, es suficiente establecer el generador en ese ángulo con respecto al horizonte, que es igual al número de grados de latitud en un lugar en particular. Pero como el disco solar cambia su ubicación en el cielo durante el año, se recomienda bajar el ángulo durante los meses de primavera y aumentarlo cuando llegue el otoño.

La adición de un sistema de seguimiento en las condiciones de vida no es aconsejable. Justifica las inversiones exclusivamente a nivel industrial. Es mucho más rentable colocar a la vez varias baterías orientadas a los ángulos de iluminación más probables. Poner generadores solares sobre un techo plano, por ejemplo, desde fieltro de techo o chapa metálica, vale la pena elevarlos por encima del avión. Luego, el flujo de aire desde la parte inferior mejorará el rendimiento. No es necesario hacer esto en techos ondulados, aunque no habrá ningún daño por el levantamiento.

Los mejores techos son aquellos que están orientados hacia el sur y están diseñados en forma de rampas planas. En tal situación, la rampa sirve para unir varios ángulos, cuyo tamaño coincide con la magnitud del módulo. La salida sobre la cresta es de aproximadamente 0.7 m, y el módulo se fija a las esquinas con un espacio de 150 a 200 mm. Alternativamente, puede colgar la batería con el mismo ángulo por debajo de la pendiente del techo. En una superficie ondulada, las esquinas a menudo son reemplazadas por tuberías de un diámetro cuidadosamente seleccionado.

Los bloques solares deben colocarse horizontalmente, lo que reducirá la propagación de la temperatura entre sus partes inferior y superior en un 50% en comparación con la instalación vertical.Esto significa que no solo aumentará el recurso real, sino que también será posible aumentar la efectividad del sistema.

La ubicación de montaje debe tener las siguientes características:

• tan iluminado como sea posible;
• tener una sombra mínima;
• Bien soplado por los vientos.

Un panel solar hecho por sí mismo puede usarse incluso para calentar una casa privada. Dicho equipo puede ser montado sin requerir el permiso de las agencias gubernamentales. Pero incluso con el uso activo, no es posible evaluar la efectividad antes de los 36 meses. Además, esta opción es muy cara. Como en casi todas partes de Rusia la temperatura es regularmente negativa, será necesario agregar aislamiento térmico al sistema solar.

El funcionamiento estable de las baterías se proporciona en el rango de temperatura de -40 a +90 grados. El buen trabajo está garantizado en promedio durante 20 años, y después de eso, la eficiencia se reduce considerablemente. Al elegir un controlador, debe considerar la diferencia entre sistemas eléctricos potentes y débiles. Si no hay un controlador o ha fallado, será necesario controlar continuamente las cargas de las baterías. La falta de atención puede acortar la vida útil de la unidad de carga.

Cómo hacer una batería solar con tus propias manos, mira el siguiente video.